Измерительный щуп для ЧПУ станков - это измерительный прибор специального назначения, для использования на фрезерных станках или обрабатывающих центрах. С помощью измерительного щупа колеблется положение шпинделя на станке, определяется длина, глубина, кривизна поверхности заготовки, выставляются нулевые точки и т.д. Таким образом щуп позволяет правильно установить заготовку, зажимные устройства и оценить правильность обработки готовой детали. Использование на производстве измерительного щупа ЧПУ сокращает время наладки станка, что повышает время его эксплуатации. Увеличивается точность производимых деталей.
В целом, автоматизация станков с ЧПУ позволила проводить:
- контроль точности обрабатываемых заготовок (перед чистовым проходом или после полной обработки) непосредственно на станке;
- поднастройку режущего инструмента на основе измерения заготовки перед чистовым проходом;
- измерение действительного положения режущей кромки инструмента (при неточной его предварительной установке в оправке или в резцедержавке и при износе) и проводить коррекцию его исходного положения;
- измерение действительного положения заготовки на столе станка перед ее обработкой.
В общем случае возможны два варианта измерения точности обработки заготовки: непосредственно на станке или после снятия со станка различными измерительными средствами, в том числе на контрольно-измерительной машине (КИМ).
Измерение на фрезерном оборудовании проводится специальными измерительными щупами для ЧПУ станков, которые устанавливаются в одной из позиций револьверной головки на токарных станках с ЧПУ или в оправке с коническим хвостовиком в инструментальном магазине многоцелевого станка. При необходимости измерения оправка с измерительным щупом устанавливается в шпиндель станка.
Измерение точности обработки заготовки непосредственно на станке с ЧПУ стало возможным благодаря достаточно высокой точности позиционирования его рабочих органов, на которые устанавливается измерительный щуп (дискретность перемещений привода подач в современных станках с ЧПУ равна 1 мкм, а в некоторых — 0,1 мкм).
Измерительный щуп ЧПУ является съемным, и поэтому передача сигнала от него в процессе измерения должна выполняться бесконтактно. После цикла измерения щуп автоматически перегружается в инструментальный магазин. Приемник сигнала щупа желательно располагать дальше от зоны обработки, чтобы на него не попадали СОЖ и стружка. Этим условиям отвечает измерительный щуп с использованием инфракрасного излучения для передачи сигнала.
Достаточно прост и надежен также индуктивный способ передачи сигнала касания.
При расточке точных отверстий в заготовке измерительный щуп может применяться для измерения полученного диаметра перед чистовым проходом. После этого проводится коррекция радиального размера расточного резца в оправке.
Таким образом, применение измерительных щупов для ЧПУ станков дает возможность определять погрешности обработки, измерять износ инструмента и проводить соответствующие коррекции этих погрешностей непосредственно на станке без съема заготовки. Это также исключает необходимость наличия специального измерительного устройства вне станка.
Недостатками являются: простои дорогостоящего станка с ЧПУ во время измерений; неблагоприятные условия измерений (СОЖ, стружка, высокая температура); зависимость точности измерений от точности перемещений рабочего органа, несущего измерительный щуп.
